ITBS980082A1

ITBS980082A1 - LOW AND HIGH PRESSURE BLOCK VALVE

Info

Publication number: ITBS980082A1
Application number: IT000082A
Authority: IT
Inventors: Romano Ravazzolo
Original assignee: Fiorentini Minireg S P A
Priority date: 1998-11-24
Filing date: 1998-11-24
Publication date: 2000-05-24
Also published as: DE19952610A1; FR2786242B1; IT1303464B1; FR2786242A1

Description

D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION

del BREVETTO PER INVENZIONE INDUSTRIALE of the PATENT FOR INDUSTRIAL INVENTION

"VALVOLA DI BLOCCO DI BASSA E ALTA PRESSIONE" "LOW AND HIGH PRESSURE SHUT-OFF VALVE"

La presente invenzione riguarda una valvola di blocco di bassa e alta pressione applicabile particolarmente, ma non esclusivamente, ai regolatori di pressione che incorporano una membrana come mezzo sensibile alla pressione del fluido che vi trasnsita e come tale suscettibile di spostamenti in risposta alle variazioni della pressione. The present invention relates to a low and high pressure slam-shut valve applicable particularly, but not exclusively, to pressure regulators which incorporate a diaphragm as a means sensitive to the pressure of the fluid passing through it and as such susceptible to displacements in response to variations in pressure. .

Una valvola di blocco è utilizzata quando è necessario monitorare un flusso di fluido attraverso la misura della sua pressione ed intercettare, interrompendolo, il flusso stesso se la pressione oltrepassa dei limiti minimo e massimo di taratura pre-impostati. A slam-shut valve is used when it is necessary to monitor a flow of fluid by measuring its pressure and to intercept, interrupting it, the flow itself if the pressure exceeds the pre-set minimum and maximum calibration limits.

Le valvole di blocco sono in genere applicate direttamente ai regolatori di pressione, ma possono essere comunque usate anche con tutte le apparecchiature di regolazione e intercettazione di un flusso di fluido. The slam-shut valves are generally applied directly to the pressure regulators, but they can however also be used with all the equipment for regulating and intercepting a fluid flow.

Una valvola di blocco comprende o include essenzialmente un elemento di misura, quale una membrana elastica che si muove in risposta alle variazioni di pressione del fluido ed un elemento di carico, quale almeno una molla. Quando le pressioni pre-impostate sono due "minima e massima" le molle sono due, una per ogni pressione. Essa comprende inoltre un elemento di intercettazione od otturazione, che può essere parte del dispositivo al quale la valvola di blocco è applicata, ed un elemento di intervento per trattenere l'elemento di intercettazione in una posizione di apertura quando la pressione è nei limiti prefissati e sganciarlo automaticamente per la chiusura quando la pressione esce da tali limiti. A slam-shut valve essentially comprises or includes a measuring element, such as an elastic diaphragm which moves in response to changes in fluid pressure, and a load element, such as at least one spring. When the pre-set pressures are two "minimum and maximum" there are two springs, one for each pressure. It also comprises a shut-off or shut-off element, which can be part of the device to which the slam-shut valve is applied, and an intervention element for holding the shut-off element in an open position when the pressure is within the predetermined limits and automatically release it for closing when the pressure goes out of these limits.

I requisiti basilari per un’affidabile valvola di blocco sono: The basic requirements for a reliable block valve are:

- la ripetibilità della o delle pressioni di intervento; - the repeatability of the intervention pressure (s);

- un'ampia possibilità di regolazione delle pressioni; - a wide range of pressure regulation;

- un basso differenziale tra le pressioni quando è previsto un intevento di minima e massima pressione; - a low differential between the pressures when a minimum and maximum pressure intervention is foreseen;

- un'insensibilità agli urti per non incorrere in interventi incontrollati; e dunque - insensitivity to shocks in order not to incur uncontrolled interventions; and so

- un'assenza di interventi anomali. - an absence of anomalous interventions.

Le valvole di blocco conosciute hanno sistemi di sgancio diversi in funzione del tipo di applicazione: Known slam-shut valves have different release systems depending on the type of application:

• a squadra, generalmente con un levismo ed aste di rinvio tra l'elemento di misura della pressione e l'elemento d’intercettazione; • square, generally with a lever and return rods between the pressure measuring element and the interception element;

• in linea, generalmente con sfere e sistema di sgancio telescopico, cioè a canocchiale, • in line, generally with spheres and telescopic release system, ie telescope,

ma richiedono invariabilmente una discreta spinta da parte della membrana di misura della pressione. but they invariably require a fair amount of thrust from the pressure measuring diaphragm.

Scopo della presente invenzione è di realizzare una valvola di blocco relativamente semplice, di buona sensibilità e regolabilità e che permetta l'eventuale applicazione anche di un sistema "test" per una verifica d'intervento senza la necessità di agire sulla pressione del fluido, e oltrettutto senza che la membrana debba esercitare alcuna forza di spinta sui mezzi di blocco/sblocco. The purpose of the present invention is to provide a relatively simple slam-shut valve, with good sensitivity and adjustability and which also allows the possible application of a "test" system for an intervention check without the need to act on the fluid pressure, and moreover, without the membrane having to exert any thrust force on the locking / unlocking means.

Un tale scopo viene raggiunto, in accordo con il presente trovato, con una valvola di blocco secondo la rivendicazione 1 e che sarà qui di seguito descritta come applicata ad un regolatore di pressione e con riferimento agli allegati disegni. This object is achieved, in accordance with the present invention, with a slam-shut valve according to claim 1 and which will be described hereinafter as applied to a pressure regulator and with reference to the attached drawings.

In detti disegni: In said drawings:

la Fig.l mostra, in sezione, un esempio di regolatore di pressione completo di valvola di blocco; Fig. 1 shows, in section, an example of a pressure regulator complete with slam-shut valve;

la Fig.2 mostra una vista in sezione della valvola di blocco; e Fig.2 shows a sectional view of the slam-shut valve; And

la Fig.3 mostra una sua vista ingrandita di dettaglio. Fig.3 shows an enlarged detail view thereof.

La valvola di blocco rappresentata nelle Figg. 2 e 3 ed applicata ad un regolatore di pressione 100 quale per esempio quello della Fig.l, comprende un corpo 10 composto da una base 11 e da un coperchio 12 assemblati, ed una membrana elastica 13 perifericamente bloccata tra la base e il coperchio di detto corpo e soggetta all'azione di una prima molla 14 e di una seconda molla 15 coassiali. La valvola presenta inoltre dei condotti 10'di entrata e uscita del fluido attraverso un filtro 10", in una camera 16 definita dalla membrana 13 con la base del corpo ed incorpora un elemento otturatore 17 comandabile manualmente per la sua apertura mediante un volantino 18 con l'interposizione di un albero 19 al quale è associato un sistema di blocco 20, l'otturatore essendo spostabile in chiusura ad opera di una molla di spinta 17'. The slam-shut valve shown in Figs. 2 and 3 and applied to a pressure regulator 100 such as for example that of Fig. said body is subject to the action of a first spring 14 and a second coaxial spring 15. The valve also has ducts 10 'for the inlet and outlet of the fluid through a filter 10 ", in a chamber 16 defined by the membrane 13 with the base of the body and incorporates a shutter element 17 which can be manually controlled for its opening by means of a handwheel 18 with the interposition of a shaft 19 with which a locking system 20 is associated, the shutter being displaceable in closing by a thrust spring 17 '.

Il coperchio 12 del corpo 10 ha un sistema a canocchiale che accoglie le due molle coassiali 14, 15 in modo che la prima molla 14 possa estendersi verso il basso senza vincoli di corsa per un'impostazione di una minima pressione di esercizio, mentre la seconda molla 15 può estendersi solo ver-, so l'alto per l'impostazione della massima pressione, permettendo comunque i movimenti della membrana al variare della pressione del fluido. Il punto di contatto tra il movimento verso il basso e verso l'alto corrisponde alla pressione nominale di taratura ed è il punto di equilibrio. The cover 12 of the body 10 has a telescope system which accommodates the two coaxial springs 14, 15 so that the first spring 14 can extend downwards without running constraints for a setting of a minimum operating pressure, while the second spring 15 can only extend upwards for setting the maximum pressure, allowing in any case the movements of the diaphragm as the pressure of the fluid varies. The point of contact between the downward and upward movement corresponds to the nominal calibration pressure and is the equilibrium point.

Il sistema di blocco 20 comprende un supporto in plastica 21 posto in detta camera 16, una leva di aggancio 22 imperniata su un perno di oscillazione 23 portato da detto supporto 21, una spina di blocco 24 portata dalla leva 23 e destinata ad interagire con l'albero 19 dell'otturatore 17, ed una camma di sblocco 25 solidale alla membrana 13 e movibile con questa. The locking system 20 comprises a plastic support 21 placed in said chamber 16, a coupling lever 22 hinged on an oscillation pin 23 carried by said support 21, a locking pin 24 carried by the lever 23 and intended to interact with the shaft 19 of the shutter 17, and a release cam 25 integral with the membrane 13 and movable therewith.

L'albero 19 passa nel supporto 21, tra questo e la leva oscillante 22 e presenta un gradino 26 rivolto nella direzione del movimento di chiusura dell'otturatore 17 ad opera della rispettiva molla 17'. The shaft 19 passes into the support 21, between this and the oscillating lever 22 and has a step 26 facing in the direction of the closing movement of the shutter 17 by the respective spring 17 '.

La spina di blocco 24 è portata da un pistoncino 27 scorrevole in una sede 28 ricavata nella leva oscillante 22 e spinto normalmente verso l'albero 19 da una molla 29, cosi da mantenere la spina 24 a contatto con l'albero 19 su una traiettoria di intercettazione del gradino 26 e permettere il sollevamento della spina quando l'albero è avanzato e la parte più alta di questo è in corrispondenza alla spina. The locking pin 24 is carried by a piston 27 sliding in a seat 28 obtained in the oscillating lever 22 and normally pushed towards the shaft 19 by a spring 29, so as to keep the pin 24 in contact with the shaft 19 on a trajectory of the step 26 and to allow the pin to be raised when the shaft is advanced and the highest part of this is in correspondence with the pin.

La camma di sblocco 25 è preferibilmente di forma trapezia o triangolare su un gambo 30, guidato da una coppia di rotelle 31 portate dal supporto 21 e destinate a ridurre gli attriti di movimento. The release cam 25 is preferably trapezoidal or triangular in shape on a stem 30, guided by a pair of wheels 31 carried by the support 21 and intended to reduce movement friction.

La leva oscillante 22, dalla parte opposta alla spina di blocco 24, è munita di un rullino 32 di contatto con il vertice della camma di sblocco 25. The oscillating lever 22, on the side opposite the locking pin 24, is provided with a roller 32 for contact with the vertex of the release cam 25.

Da notare in particolare che la porzione della leva oscilante 22 che porta, da una parte, il pistoncino con la spina di blocco e, dall'altra, il rullino di contatto, è inclinata di circa 25-30° rispetto all'albero dell'otturatore, formando con quest'albero un angolo acuto dalla parte ove si trova il perno di oscillazione 23 ovvero dal lato della camma di sblocco. It should be noted in particular that the portion of the oscillating lever 22 which carries, on one side, the piston with the locking pin and, on the other, the contact roller, is inclined by about 25-30 ° with respect to the shaft of the shutter, forming an acute angle with this shaft on the part where the pivot pin 23 is located or on the side of the release cam.

Il contatto tra leva oscillante e camma attraverso il rullino di contatto 32 è assicurato dall'azione combinata della molla 17' dell'otturatore 17 e della molla 29 del pistoncino 27 che porta la spina di blocco 24, quando questa appoggia sull'albero 19 contro il gradino 26 e quando la membrana 13 che porta la camma 25 è in una posizione di equilibrio. In altri termini, la leva oscillante 22 rimane allora vincolata tra il gradino 26 dell'albero 19 dell'otturatore, che è spinto dalla rispettiva molla molla 17' verso la posizione di chiusura, e la camma 25 portata dalla membrana 13, come mostrato nella Fig. 2, grazie anche all'inclinazione della leva. The contact between the oscillating lever and the cam through the contact roller 32 is ensured by the combined action of the spring 17 'of the shutter 17 and of the spring 29 of the piston 27 which carries the locking pin 24, when this rests on the shaft 19 against the step 26 and when the membrane 13 which carries the cam 25 is in an equilibrium position. In other words, the oscillating lever 22 then remains constrained between the step 26 of the shaft 19 of the shutter, which is pushed by the respective spring 17 'towards the closed position, and the cam 25 carried by the diaphragm 13, as shown in Fig. 2, thanks also to the inclination of the lever.

Partendo da una tale condizione, quando varia la pressione del fluido erogato, la membrana 13 si muove spostando la camma di sblocco 25, verso il basso per difetto di pressione o verso l'alto per eccesso di pressione. Starting from such a condition, when the pressure of the delivered fluid varies, the membrane 13 moves by moving the release cam 25, downwards due to a lack of pressure or upwards due to an excess of pressure.

Allora, il rullino di contatto 32 non trova più appoggio sulla camma 25 per cui la leva 22, sotto la spinta della molla 17' dell'otturatore, ruota sul rispettivo perno 23 nel senso (antiorario nei disegni) di allontanare la spina di blocco 24 dal gradino 26 dell'albero 19 dell’otturatore. Di conseguenza, l'albero viene "sganciato" e l'otturatore, spinto dalla rispettiva molla 17', si sposta andando a chiudere la sede dell'apparecchio al quale il regolatore è collegato. Then, the contact roller 32 no longer rests on the cam 25 so that the lever 22, under the thrust of the spring 17 'of the shutter, rotates on the respective pin 23 in the direction (counterclockwise in the drawings) of moving away the locking pin 24 from the step 26 of the shaft 19 of the shutter. Consequently, the shaft is "released" and the shutter, pushed by the respective spring 17 ', moves to close the seat of the apparatus to which the regulator is connected.

Peraltro, le estremità della spina di blocco 24 si estendono in asole 33 ricavate nei lati della leva e in fori previsti nei due bracci paralleli di una forcella 34 posta ortogonalmente all'albero 19 dell'otturatore 17 a partire dal fondo della camera 16 tra la membrana 13 e l'elemento di base 11 del corpo 10. La parte della forcella collegante detti bracci paralleli è guidata mediante un piolo 35 con essa integrale, in un foro ricavato nel supporto in plastica 21 al quale è imperniata la leva oscillante 22. Nella base 11 del corpo 10, in linea alla forcella 34, è disposto un pulsante 36 per un test manuale del sistema di blocco 20. Moreover, the ends of the locking pin 24 extend into slots 33 obtained in the sides of the lever and in holes provided in the two parallel arms of a fork 34 placed orthogonally to the shaft 19 of the shutter 17 starting from the bottom of the chamber 16 between the membrane 13 and the base element 11 of the body 10. The part of the fork connecting said parallel arms is guided by means of a pin 35 integral with it, in a hole made in the plastic support 21 to which the oscillating lever 22 is pivoted. base 11 of body 10, in line with fork 34, there is a button 36 for a manual test of the locking system 20.

In effetti, quando si vuol verificare manualmente il funzionamento della valvola, senza modificare la pressione del fluido, si agisce sul pulsante 36 così da muovere verso l'interno la forcella 34 e spostare la spina di blocco 24 nel senso di allontanarla dal gradino 26 dell'albero 19 che, sbloccato, può avanzare affinchè l'otturatore vada nella sua posizione di chiusura. In fact, when you want to manually check the operation of the valve, without changing the pressure of the fluid, you act on the button 36 so as to move the fork 34 inwards and move the locking pin 24 in the direction of moving it away from the step 26 of the shaft 19 which, released, can advance so that the shutter goes into its closed position.

Pertanto, la leva con la spina di blocco oltre che a poter intervenire automaticamente nel corso del funzionamento del regolatore con il variare della pressione fuori da limiti minimo e massimo prestabiliti, consente anche una verifica manuale dall'esterno del funzionamento proprio del sistema di blocco/sblocco. Therefore, the lever with the locking pin as well as being able to intervene automatically during the operation of the regulator with the variation of the pressure outside the minimum and maximum preset limits, also allows a manual verification from the outside of the proper functioning of the locking system / unlock.

Nell'ambito dell'insieme poi, il fatto che la spina di blocco 24 sia portata da un pistoncino a molla e quindi movibile elasticamente rispetto all' all'albero 19 consente: Within the framework of the assembly, then, the fact that the locking pin 24 is carried by a spring piston and therefore elastically movable with respect to the shaft 19 allows:

- alla membrana 13 di riportarsi nella posizione di equilibrio anche se l'albero 19 è avanzato e la spina si trova ad appoggiare sulla parte più alta dell'albero stesso; - the diaphragm 13 to return to the equilibrium position even if the shaft 19 is advanced and the pin rests on the highest part of the shaft itself;

- la funzione di test manuale; - the manual test function;

- lo scorrimento dell'albero dell'otturatore per tutta la corsa possibile anche quando la membrana e con essa la camera sono nella posizione di equilibrio; - sliding of the shutter shaft for the entire possible stroke even when the diaphragm and with it the chamber are in the equilibrium position;

- il montaggio in tutte le posizioni della leva; - di evitare il bloccaggio della leva, e dunque l'inibizione della funzione della valvola di blocco, in qualunque posizione si trovino la camera e/o l'albero dell'otturatore. - assembly in all lever positions; - to avoid the locking of the lever, and therefore the inhibition of the function of the slam-shut valve, in any position the chamber and / or the obturator shaft are located.

Da notare infine che sull'albero 19 dell'otturatore 17 potranno essere ricavate due gole per trattanere con due anelli elastici un magnete 37 per l'applicazione di un interruttore magnetico all'esterno della valvola allo scopo di segnalare la posizione dell'albero stesso. Finally, it should be noted that two grooves can be formed on the shaft 19 of the shutter 17 to hold a magnet 37 with two elastic rings for the application of a magnetic switch outside the valve in order to signal the position of the shaft itself.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1. Low and high pressure block valve for equipment for regulating and intercepting a flow of fluid under pressure, comprising a body (10) with a chamber (16) crossed by the fluid and containing an elastic membrane (13) susceptible to movements with respect to an equilibrium position in response to variations in pressure in said chamber and in relation to calibration springs (14, 15) and a shutter (17) arranged at the end of a control shaft (19) passing through said chamber and movable with said shaft between an open position and a closed position of an interception seat located along the fluid path, where the open position is defined by a locking system (20) and the closed position is caused by a thrust spring (17 ') associated with the obturator, characterized by a coupling lever (22) placed between the obturator shaft and the elastic diaphragm, oscillating between a lock position and a position of release of said shaft and having, on the one hand, a locking pin (24) intended to intercept and stop said shaft in the opening position of the shutter and, on the opposite side, a contact means (32) which interacts with a cam release lever (25) connected and movable with the elastic diaphragm and destined to cause the release of the shaft to close the shutter, the engagement lever (22) maintaining the locking position of said shaft, when the diaphragm is in position of equilibrium, through the support of said contact means (32) on said cam and with the contribution of the thrust of the spring (17 *) of the shutter, the engagement lever (22) passing to the release position of said shaft when said cam (25) moves away from said contact means due to a movement of the membrane consequent to a variation in pressure and under the thrust of the shutter spring.

Block valve according to claim 1, wherein said engagement lever (22) is pivoted to a support (21) placed in said chamber (16) and is inclined with respect to the shutter shaft (19).

Block valve according to claims 1 and 2, wherein said release cam (25) is placed along a stem (30) fixed to the diaphragm, facing perpendicularly towards the shaft (19) of the shutter (17) and held guided by anti-friction rollers (31) carried by said support (21), and in which said contact means (32) on the hooking lever (22) is a roller interacting with said release cam.

Block valve according to claims 1-3, wherein said blocking pin (24) on the engagement lever (22) is intended to interact with a step (26) provided along the shaft (19) of the shutter ( 17) to stop the shaft in the open shutter position.

5. Blocking valve according to claim 4, wherein said blocking pin (24) is carried by a piston (27) sliding in a seat provided in the engagement lever, said piston being pushed by a spring (29) towards the shaft (19) to keep the locking pin (24) normally on the interception trajectory of the step (26) of the shaft itself.

6. Blocking valve according to claim 5, wherein said blocking pin (24) with its ends extends into slots formed in opposite sides of the coupling lever and is fixed to a fork extending in the bottom of said chamber (16) up to a control button (36), said button acting as a means for moving said fork and moving said pin from the locked position to the unlocked position of the obturator shaft for an external check of the operation of the lock valve without modify the pressure of said chamber.

7. Slam-shut valve according to the preceding claims, wherein the shutter shaft carries a magnetic control position means of a magnetic switch located outside the chamber.

8. Low and high pressure block valve, as substantially described above, illustrated and claimed for the specified purposes.